RU9236U1

RU9236U1 - AUTOMATIC ELECTRIC INDEPENDENT DEVICE FOR PROTECTION AGAINST FREEZING OF HEATING AND OTHER WATER SYSTEMS

Info

Publication number: RU9236U1
Application number: RU98112094/20U
Authority: RU
Inventors: М.Д. Климовицкий; Ю.Г. Окин; С.Д. Прокошкин
Original assignee: Климовицкий Михаил Давидович; Окин Юрий Григорьевич; Прокошкин Сергей Дмитриевич
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 1999-02-16

Abstract

Автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем, содержащее клапан, вход которого соединен с трубопроводом, заполненным жидкостью, а выход - со сливным трубопроводом, отличающееся тем, что клапан дополнительно снабжен двумя стальными пружинами, двумя подвижными опорами, кольцевой замковой пружиной, выполненной из материала с термомеханической памятью формы, при этом первая опора соединена с запорным элементом клапана и первой стальной пружиной, вторая опора соединена со второй стальной пружиной, опоры соединены между собой кольцевой замковой пружиной и их взаимное положение зависит от температуры окружающей среды.An automatic electronic independent frost protection device for heating and other water supply systems, comprising a valve, the inlet of which is connected to a pipeline filled with liquid, and the outlet - to a drain pipe, characterized in that the valve is additionally equipped with two steel springs, two movable bearings, an annular lock spring, made of material with a thermomechanical shape memory, with the first support connected to the valve shutoff element and the first steel spring, the second support connected to w swarm steel spring, supports interconnected annular locking spring and their relative position is dependent on the ambient temperature.

Description

Автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных системAutomatic electrically independent frost protection device for heating and other plumbing systems

Предлагаемая полезная модель относится к области коммунального хозяйства к системам подачи жидкости по трубопроводам, в частности, к отоплению зданий с использованием отопительных аппаратов, работающих на газовой, электрической или других источниках энергии, а также системам водоснабжения.The proposed utility model relates to the field of public utilities to systems for supplying liquid through pipelines, in particular, to heating buildings using heating devices operating on gas, electric or other energy sources, as well as water supply systems.

В общем случае, если произошло по какой-либо причине прекращение подачи энергии к отопительному аппарату, или при низкой температуре среды в месте нахождения системы водоснабжения, жидкость, находящаяся в системе может замерзнуть, что приведет к порче (разрыву) трубопроводов, отопительных приборов и аппаратов.In general, if, for any reason, the power supply to the heating device is cut off, or at a low ambient temperature at the location of the water supply system, the liquid in the system may freeze, which will lead to spoilage (rupture) of pipelines, heating devices and devices .

Для исключения подобного явления необходимо слить жидкость из системы при температуре жидкости, близкой к температуре ее замерзания.To eliminate this phenomenon, it is necessary to drain the liquid from the system at a liquid temperature close to its freezing temperature.

Известна автоматическая система защиты трубопровода от замерзания, содержащая размещенный внутри трубопровода корпус с отверстиями, клапан и сливной трубопровод, при этом верхний конец сливного трубопровода закрыт клапаном с резиновым уплотнителем. При обледенении внутренней поверхности трубопровода отверстия в корпусе закрываются льдом, происходит интенсивное льдообразование, клапан начинает постепенно открываться и через верхний конец сливного трубопровода начинает происходит в сброс воды 1.Known automatic frost protection system of the pipeline, containing placed inside the pipeline body with holes, a valve and a drain pipe, while the upper end of the drain pipe is closed by a valve with a rubber seal. When icing the inner surface of the pipeline, the holes in the body are closed with ice, intense ice formation occurs, the valve begins to open gradually and through the upper end of the drain pipe begins to discharge water 1.

Недостатки этого устройства:The disadvantages of this device:

1.при низкой температуре окружающей среды и при небольшом потоке жидкости в сливном трубопроводе возможно замерзание жидкости в этом трубопроводе, что приведет к аварии1. At a low ambient temperature and with a small flow of liquid in the drain pipe, freezing of liquid in this pipe is possible, which will lead to an accident

2.необходимость иметь размораживающую систему, чтобы разогреть трубопровод и клапан, заполненные льдом для возможности дальнейшего их использования.2. the need to have a defrosting system in order to warm up the pipeline and the valve, filled with ice for the possibility of their further use.

Е 03 в 7/10E 03 in 7/10

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является система предотвращения замерзания воды в трубопроводе внутри дома, реализуемая набором биметаллических термореле, срабатывающих при заданной температуре воздуха вблизи О°С. При достижении измеряемой температурой допустимого значения происходит замыкание контактов одного из термореле, что вызывает приведение в действие цепи прерывания соленоидного вентиля на входе трубопровода в дом 2.Closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a system to prevent freezing of water in the pipeline inside the house, implemented by a set of bimetal thermal relays that operate at a given air temperature near 0 ° C. When the measured temperature reaches the permissible value, the contacts of one of the thermal relays close, which causes the activation of the interrupt circuit of the solenoid valve at the inlet of the pipeline to house 2.

Однако, известное устройство не позволяет предотвратить замерзание в замкнутой системе трубопроводов в отопительной системе дома и управлять соленоидным вентилем если произошло отключение электроэнергии. В этом случае потребуется дополнительный независимый источник питания.However, the known device does not prevent freezing in a closed system of pipelines in the heating system of the house and control the solenoid valve if a power outage occurs. In this case, an additional independent power source is required.

Цель предлагаемой полезной модели - исключение аварии в системе подачи жидкости по трубопроводам при достижении температуры в помещении близкой к температуре замерзания жидкости. Эта цель достигается тем, что при температуре среды, окружающей трубопровод, близкой к температуре замерзания жидкости, скачкообразно открывают клапан для слива жидкости из системы, причем открытие клапана производят без дополнительных независимых источников энергии.The purpose of the proposed utility model is the elimination of an accident in the fluid supply system through pipelines when the room temperature is close to the freezing temperature of the liquid. This goal is achieved by the fact that at a temperature of the medium surrounding the pipeline close to the freezing temperature of the liquid, they open the valve in a jump-like manner to drain the liquid from the system, and the valve is opened without additional independent energy sources.

Предлагается автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания отопительных и других водопроводных систем, которое реализуют с помощью клапана с термочувствительным элементом (пружиной) на основе материала с термомеханической памятью формы 3. Термочувствительный элемент на основе материала с термомеханической памятью формы-пружина одновременно выполняет функции датчика, сравнивающего и исполнительного устройств.An automatic electrically independent frost protection device for heating and other water supply systems is proposed, which is implemented using a valve with a thermosensitive element (spring) based on a material with thermomechanical shape memory 3. A thermosensitive element based on a material with thermomechanical shape memory-spring simultaneously functions as a sensor comparing and executive devices.

На фиг. 1 представлено автоматическое электронезависимое устройство защиты от замерзания системы подачи жидкости по трубопроводам. Устройство содержит клапан 1, вход которого соединени с трубопроводом 2, а выход со сливным трубопроводом 3, первую стальную пружину 4, которая соединена с первой подвижной опорой 5, которая в свою очередь соединена с запорным элементом клапана 6, вторая стальная пружина 7 соединена со второй подвижной опорой 8; кольцевую замковую пружину 9. Опоры 5 и всоединены пружиной 9. С опорой 8 соединена отжимная ручка 10.In FIG. 1 shows an automatic electrically independent frost protection device for a piping fluid supply system. The device comprises a valve 1, the input of which is connected to the pipeline 2, and the outlet to the drain pipe 3, the first steel spring 4, which is connected to the first movable support 5, which in turn is connected to the locking element of the valve 6, the second steel spring 7 is connected to the second movable support 8; an annular locking spring 9. Supports 5 and are connected by a spring 9. With a support 8 is connected a squeezing handle 10.

Работа устройства протекает следующим образом. При нормальной температуре в помещении (например, 20 °С) опора 5 с помощью кольцевой замковой пружины 9 жестко связана с опорой 8. Под действием пружины 7 запорный элемент 6 клапана находится в нижнем положении и препятствует вытеканию жидкости из трубопровода 2. Если температура в помещении снизится до температуры близкой к температуре замерзания жидкости (например, 2 °С) сопротивление деформации пружины 9 уменьшается за счет эффекта пластичности мартенсинтного превращения, в результате чего она расжимается и опора 8 под действием пружины 7 перемещается вниз. Освобожденная опора 5 и связанный с ней запорный элемент 6 под действием пружины 4 поднимаются вверх, в результате чего откроется сливное отверстие клапана и произойдет слив жидкости из трубопровода, что исключит разрыв трубопровода и связанных с ним приборов и аппаратов. При восстановлении температуры в помещении до нормального значения отжимной ручкой 10 поднимают опору 8, в результате чего замковая пружина 9 входит в пазы опор 5 и 8 и под действием пружины 7 клапан будет закрыт.The operation of the device proceeds as follows. At a normal room temperature (for example, 20 ° C), the support 5 is rigidly connected to the support 8 using an annular lock spring 9. Under the action of the spring 7, the valve shut-off element 6 is in the lower position and prevents the leakage of fluid from the pipeline 2. If the room temperature decreases to a temperature close to the freezing point of the liquid (for example, 2 ° C), the deformation resistance of the spring 9 decreases due to the plasticity effect of the martensintic transformation, as a result of which it expands and the support 8 under the action of the spring 7 p forcibly relocated down. The released support 5 and the associated locking element 6 under the action of the spring 4 rise up, as a result of which the drain hole of the valve will open and the liquid will drain from the pipeline, which will prevent rupture of the pipeline and associated devices and devices. When the temperature in the room is restored to normal value, the support 8 is raised by the squeezing handle 10, as a result of which the lock spring 9 enters the grooves of the supports 5 and 8 and, under the action of the spring 7, the valve will be closed.

На фиг. 2 показан пример использования предлагаемого устройства в системе индивидуального отопления здания. Система содержит отопительный аппарат 1, прямой трубопровод 2 и обратный трубопровод 4, устройство защиты от замерзания 5 (приведенное на фиг1), вентиль 6, сливной трубопровод 7 и расширительный бачок 8. Работа системы отопления протекает следующим образом. Система заполнена водой, которая подогревается в отопительном аппарате 1, отапливаемом газом. Горячая вода по прямому трубопроводу 2 поступает к отопительным приборам 3, а по обратному трубопроводу 4 охлажденная вода поступает для подогрева в отопительный аппарат 1. К патрубку обратного трубопровода подсоединено устройство защиты от замерзания 5, которое через вентиль 6 соединено со сливным трубопроводом 7. При нормальной работе системы вентиль 6 открыт. При любой аварии, например, прекращении подачи газа, температура в помещении начнет снижаться и когда она достигнет температуры 2°С запирающий элемент клапана 5 откроет выпускное отверстие и произойдет слив воды из системы. После ликвидации аварии закрывают вентиль 6, вновь заполняют систему водой, ориентируясь на уровень воды в расширительном бачке 8, и, когда установится нормальный режим работы системы отопления иIn FIG. 2 shows an example of using the proposed device in an individual heating system of a building. The system comprises a heating apparatus 1, a straight pipe 2 and a return pipe 4, a frost protection device 5 (shown in FIG. 1), a valve 6, a drain pipe 7 and an expansion tank 8. The operation of the heating system proceeds as follows. The system is filled with water, which is heated in the heating apparatus 1, heated by gas. Hot water is supplied through the direct pipe 2 to the heaters 3, and through the return pipe 4, the cooled water is supplied for heating to the heating device 1. A frost protection device 5 is connected to the return pipe, which is connected through the valve 6 to the drain pipe 7. In normal the system 6 valve is open. In case of any accident, for example, the gas supply is cut off, the room temperature will begin to decrease and when it reaches a temperature of 2 ° C, the locking element of valve 5 will open the outlet and water will drain from the system. After the accident has been eliminated, valve 6 is closed, the system is again filled with water, focusing on the water level in expansion tank 8, and when the normal operation of the heating system is established and

температура воды достигнет 20°С и более с помощью отжимной ручки вручную закрывают выпускное отверстие клапана, после чего открывают вентиль 6.the water temperature reaches 20 ° C or more, using the squeezing handle, manually close the valve outlet, and then open the valve 6.

1.SU, 1120076, Е 03 В 7/10, 19831.SU, 1120076, E 03 V 7/10, 1983

2.Пат. 5402815 USA, МКИ F16 К 17/38, 19952.Pat. 5402815 USA, MKI F16 K 17/38, 1995

3.Никелид титана и другие сплавы с эффектом памяти/ И.И.Корнилов, О.К.Белоусов, Е.В.Качур.М.: Наука. 1977. 180 с.3.Nickelide of titanium and other alloys with a memory effect / I.I. Kornilov, O.K. Belousov, E.V. Kachur.M .: Science. 1977.180 s.

Claims

An automatic electronic independent frost protection device for heating and other water supply systems, comprising a valve, the inlet of which is connected to a pipeline filled with liquid, and the outlet - to a drain pipe, characterized in that the valve is additionally equipped with two steel springs, two movable bearings, an annular lock spring, made of material with a thermomechanical shape memory, with the first support connected to the valve shutoff element and the first steel spring, the second support connected to w swarm steel spring, supports interconnected annular locking spring and their relative position is dependent on the ambient temperature.